TPC-ZK系列USB實驗指導書_圖文

1、目錄概述 (3第一章TPC-ZK-USB實驗系統(tǒng)介紹 (4概述 (4第二章TPC-ZK-USB實驗系統(tǒng)硬件環(huán)境 (52.1 USB模塊介紹 (52.2 TPC-ZK實驗系統(tǒng)結(jié)構及主要電路 (11第三章環(huán)境安裝及使用說明 (183.1 HQFC集成開發(fā)環(huán)境安裝 (183.2 HQFC集成開發(fā)環(huán)境的使用說明 (203.2 HQFC集成開發(fā)環(huán)境下VC程序的使用說明 (31第四章基本實驗 (36實驗一I/O地址譯碼 (36實驗二簡單并行接口 (38實驗三可編程并行接口8255 (40實驗四七段數(shù)碼管 (41實驗五鍵盤顯示控制實驗 (43實驗六競賽搶答器 (45實驗七交通燈控制實驗 (47實驗八可編程定

2、時器/計數(shù)器(8254 (49實驗九繼電器控制 (51實驗十存儲器讀寫實驗 (53實驗十一DMA傳送 (55實驗十二擴展DMA控制器8237 (58實驗十三中斷 (60實驗十四擴展中斷控制器8259 (63實驗十五可編程并行接口8255方式1 (64實驗十六串行通訊8251 (66實驗十七數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 (68實驗十八模/數(shù)轉(zhuǎn)換器0809 (70實驗十九步進電機控制實驗 (73實驗二十直流電機轉(zhuǎn)速控制實驗 (75實驗二十一雙色點陣發(fā)光二極管顯示實驗 (77實驗二十二 128X64字符圖形液晶顯示實驗 (82實驗二十三集成電路測試 (83實驗二十四電子琴 (85概述微機原理與接口技術和單片機與接口

3、是高等院校理工科類各專業(yè)的一門重要的計算機技術基礎課程。隨著計算機軟硬件的不斷升級換代和微機技術的廣泛應用,微型計算機教學內(nèi)容也隨之更新,這就對相應的教學實驗設備提出了新的要求。為此我公司總結(jié)過去十幾年設計生產(chǎn)微機接口和單片機與接口等實驗裝置的經(jīng)驗,綜合各學校講課及實驗老師的意見之后推出TPC-ZK教學實驗系統(tǒng)新產(chǎn)品。該儀器適應能力更強,配置更靈活。該實驗系統(tǒng)可以配接不同的核心板,成為不同的實驗接口系統(tǒng)。一、TPC-ZK教學實驗系統(tǒng)主要特點: 根據(jù)學校不同的需求,可以配接PCI卡、USB接口、各類單片機等核心板。構成不同的接口實驗系統(tǒng)。TPC-ZK實驗系統(tǒng)可以同時配接微機接口(PCI微機接口或

4、USB微機接口和其它類型的接口核心板(51單片機、AVR單片機、386微機接口C8051單片機、ARM系統(tǒng)、PSOC現(xiàn)場可編程實驗系統(tǒng)等二種核心板。二種核心板可以通過開關SW2選擇手動選擇。也可以自動優(yōu)先級選擇,即插上實驗系統(tǒng)板上的核心時就自動斷開實驗系統(tǒng)板下的核心板。方便老師習慣選擇核心板。 實驗臺結(jié)構采用了綜合實驗和擴展實驗模塊相結(jié)合的方式,既保證基本實驗結(jié)構緊湊,實驗方便又有擴展實驗靈活的特點。實驗接線采用8芯排線和單根自鎖緊導線相結(jié)合的方式,插線方便靈活。接口實驗增加了實用性、趣味性的項目,使用匯編語言和C語言編寫實驗的程序。實驗系統(tǒng)基本實驗包括:8255并行接口實驗模塊;8254可編

5、程定時器/計數(shù)器實驗模塊(書中部分圖片說明標識為8254;8251串行異步通信實驗模塊;8259中斷控制器實驗模塊;AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗模塊;DA0832數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗模塊;RAM6264存儲器實驗模塊;8237DAM控制器實驗模塊等。擴展實驗模塊包括:8279鍵盤顯示控制器實驗模塊;LCD字符圖形液晶顯示模塊;紅外收發(fā)實驗模塊;無線收發(fā)實驗模塊;16X16LED點陣顯示模塊;紅外、壓力、溫度、濕度傳感器實驗模塊;16650串行異步通信、簡單I/O擴展實驗模塊;FPGA實驗模塊等。(陸續(xù)增加中核心控制板包括:51系列單片機模塊;PCI微機接口模塊;USB微機接口模塊;80386微機接口模塊;

6、C8051單片機;PSOC現(xiàn)場可編程系統(tǒng)等。(陸續(xù)增加中 微機接口集成開發(fā)環(huán)境,支持WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)?？梢苑奖愕膶Τ绦蜻M行編輯、編譯、鏈接和調(diào)試,可以查看實驗原理圖,實驗接線,實驗程序進實驗演示。可以增加和刪除自定義實驗項目。實驗程序可以使用宏匯編和C語言,集成實驗開發(fā)軟件可以自動識別匯編語言還是C 語言源程序,可以對匯編程序和C語言程序進行調(diào)試。實驗系統(tǒng)PCI微機接口備有32位數(shù)據(jù)可擴展模塊(可選,可以完成32位數(shù)據(jù)實驗。實驗臺有二個擴展接口,非常方便用戶進行擴展塊實驗和擴展實驗開發(fā)與設計。擴展接口采用20芯和26芯排線連接,接插非常方便。第一章TPC-ZK-USB實驗系

7、統(tǒng)介紹概述在各種計算機外圍接口不斷推陳出新的今天,USB接口已經(jīng)成為個人計算機最重要的接口方式之一,USB接口設備的應用也以驚人的速度發(fā)展,幾乎新型的PC都100%支持USB技術。了解和掌握USB的應用及開發(fā)是計算機類、電子類、物理類本科生、大專生的新課題。TPC-ZK-USB微機接口實驗系統(tǒng)正是在這種背景下推出的。該設備在TPC-ZK實驗系統(tǒng)上配置了USB接口模塊,直接與主機(PC的USB接口連接,形成了一套完整的USB接口的微機接口實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)適應當前高等院校所開設的微機原理及其應用和微機接口技術這兩門課的實驗,同時也提供了最新接口USB的實驗,使學生在校學習期間不僅有機會接觸常規(guī)接口

8、,同時有機會接觸新型的接口,為學生們今后從事微機開發(fā)應用打下基礎。1.2 TPC-ZK-USB實驗系統(tǒng)構成及特點該系統(tǒng)由一塊USB總線接口模塊、TPC-ZK驗系統(tǒng)及集成開發(fā)環(huán)境軟件組成。USB總線接口模塊通過USB總線電纜與PC機相連,模塊直接插在TPC-ZK實驗系統(tǒng)上。其主要特點如下:1.USB總線接口使用ISP1581/1583 USB2.0高速接口芯片,完全符合USB2.0規(guī)范。提供了高速USB下的通信能力,即插即用。2.滿足微機原理與接口技術課程教學實驗要求。實驗臺接口集成電路包括:可編程定時器/計數(shù)器(8254、可編程并行接口(8255、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC0832、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A

9、DC0809等。外圍電路包括:邏輯電平開關、LED顯示、七段數(shù)碼管顯示、8X8雙色發(fā)光二極管點陣及驅(qū)動電路、直流電機步進電機及驅(qū)動電路、電機測速用光藕電路、繼電器及驅(qū)動電路、喇叭及驅(qū)動電路、鍵盤顯示控制電路等。3.在USB接口模塊上擴展有DMA控制器8237,可以完成微機DMA傳送以及USB的DMA傳送等實驗。4.開放式結(jié)構,模塊化設計支持開放實驗。實驗臺上除固定電路外還設有用戶擴展實驗區(qū)。插座引腳都有對應的“自鎖緊”插孔,利用這些插孔可以搭試更多的自己設計的實驗,方便的進行課程設計。5.功能強大的軟件集成開發(fā)環(huán)境,支持Win2000;WinXP 等操作系統(tǒng)(不支持WIN98系統(tǒng)?？梢苑奖愕膶?/p>

10、程序進行編輯、編譯、鏈接和調(diào)試,可以查看實驗原理圖,實驗接線,實驗程序并進行實驗演示。可以增加和刪除實驗項目。6.實驗程序可以使8086匯編和C語言編程實驗?？梢詫R編程序和C語言程序進行調(diào)試(C 語言調(diào)試系統(tǒng)需安裝了VC軟件,因版權不提供該軟件.7.系統(tǒng)還提供:字符、圖形液晶顯示實驗模塊;紅外收發(fā)實驗模塊;無線通信實驗模塊; 8279鍵盤顯示實驗模塊等多種擴展實驗模塊。8.實驗臺自備電源,具有電源短路保護確保系統(tǒng)安全。9.使用USB接口與PC機相連,省卻了打開主機箱安裝接口卡的麻煩。第二章 TPC-ZK-USB實驗系統(tǒng)硬件環(huán)境2.1 USB模塊介紹 圖2-1 USB模塊結(jié)構圖1.實驗系統(tǒng)中的

11、USB模塊使用PHILIHPS的ISP1581/1583 USB2.0高速接口芯片,符合USB2.0接口規(guī)范,提供了高速USB下的通信能力。2.模塊內(nèi)擴展有DMA控制器8237,可以完成微機DMA傳送和USB的DMA傳送實驗。4.該模塊產(chǎn)生的仿ISA總線信號連到TPC-ZK實驗系統(tǒng)上。1.在該模塊的右側(cè)提供四個對外接口:USB接口,連接到主機,實驗時用于信息和數(shù)據(jù)的通信。清零按鈕(RESET,用于對USB接口模塊內(nèi)部電路的初始化。2.在模塊的上下兩側(cè)提供三個對外接口:50芯接口,為實驗臺提供仿ISA總線信號。信號安排與TPC-ZK實驗系統(tǒng)上50芯信號插座信號一一對應。兩個20芯接口,連接到TP

12、C-ZK實驗系統(tǒng)上所需電源與信號。在USB模塊內(nèi),用一部分跳線選擇ISP1581/1583和其它芯片的工作模式,跳線的連接說明如下: JP1:MODE1 ISP1581/1583 ALE/A0 功能選擇。2-3短接 低電平 選擇ALE功能(地址鎖存使能1-2短接 高電平 選擇A0功能(地址數(shù)據(jù)指示(USB模塊出廠時選擇2-3短接JP2:M0/DA1 選擇ISP1581/1583在通用處理器模式下的讀寫功能。2-3短接 低電平 選擇Motorola 類型的微處理器1-2短接 高電平 選擇8051 類型的微處理器(USB模塊出廠時選擇1-2短接JP3:BUS/DA0 選擇ISP1581/1583

13、總線模式2-3短接 低電平 選擇斷開總線模式,AD7:0多路復用1-2短接 高電平 選擇通用處理器模式,AD7:08位地址線(USB模塊出廠時選擇2-3短接JP4:ISP1581/1583 片選信號選擇1-2短接 ISP1581/1583 片選信號由MCU 產(chǎn)生2-3短接 ISP1581/1583 片選信號由地址譯碼產(chǎn)生(USB模塊出廠時選擇2-3短接JP7:DMA控制器時鐘選擇2-3短接 選擇振蕩器產(chǎn)生時鐘(4MHZ時鐘1-2短接 選擇由MCU 產(chǎn)生時鐘(USB模塊出廠時選擇2-3短接安裝步驟如下:1.關上實驗臺電源。2.將USB模塊插入TPC-ZK實驗系統(tǒng)核心區(qū)接口上。(注意方向。3.US

14、B電纜的一端接模塊的USB口,另一端接主機USB口。4.打開實驗臺電源。5.系統(tǒng)將自行檢測到模塊的接入,選擇用戶光盤上的USB驅(qū)動程序完成驅(qū)動的安裝。安裝驅(qū)動過程如下:USB電纜接入主機,連接USB模塊并加載電源后,系統(tǒng)將自行檢測到模塊的接入,第一次安裝時,會提示用戶發(fā)現(xiàn)新硬件并要求安裝設備驅(qū)動: 圖2-2 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)新硬件 圖2-3 提示找到新硬件 找到新硬件,需為此硬件指定設備驅(qū)動程序: 圖2-4 提示按裝驅(qū)動選擇驅(qū)動所在位置:(CD-ROM中driver目錄下或指定驅(qū)動所在位置 圖2-5 指定驅(qū)動所在位置瀏覽驅(qū)動所在位置并選定驅(qū)動安裝信息文件TPCA.inf: 圖2-6 瀏覽并找到驅(qū)動 選

15、定TPCA.inf安裝信息文件,并打開: 圖2-7 找到驅(qū)動并選定 點擊下一步,系統(tǒng)將自動為TPC設備安裝其驅(qū)動: 圖2-8 安裝驅(qū)動驅(qū)動安裝完畢: 圖2-9 完成安裝設備安裝檢測:右鍵單鍵“我的電腦”,選擇“屬性”,選擇硬件選項中的“設備管理器”,即可在通用串行總線控制器中找到已安裝的TPC Adapter設備。至此安裝完畢。 圖2-10 查看安裝2.2 TPC-ZK實驗系統(tǒng)結(jié)構及主要電路如圖2-14 圖2-141、50芯總線信號插座及總線信號插孔1 +5V 11 E245 21 A7 31 A1 41 ALE2 D7 12 IOR 22 A6 32 GND 42 T/C3 D6 13 IO

16、W 23 A5 33 A0 43 A164 D5 14 AEN 24 +12V 34 GND 44 A175 D4 15 DACK 25 A4 35 MEMW 45 A156 D3 16 DRQ1 26 GND 36 MEMR 46 A147 D2 17 IRQ 27 A3 37 CLK 47 A138 D1 18 +5V 28 -12V 38 RST 48 A129 D0 19 A9 29 A2 39 A19 49 A1010 +5V 20 A8 30 GND 40 A18 50 A1150芯總線信號插座在實驗臺左上方,總線插座信號安排如上表。各總線信號采用“自鎖緊”插孔和8芯針方式在標有“

17、總線”的區(qū)域引出,有數(shù)據(jù)線D0-D7、地址線A19-A0、I/O讀寫信號IOR IOW、存儲器讀寫信號 MEMR MEMW、中斷請求 IRQ、DMA申請DRQ、DMA回答DACK、AEN 等。2、微機接口I/O地址譯碼電路實驗臺上I/O地址選用280H-2BFH 64個,分8組輸出:Y0-Y7,其地址分別為 280H-287H; 288H-28FH;290H-297H;298H-29FH;2A0H-2A7H;2A8H-2AFH;2B0H-2B7H;2B8H-2BFH,8根輸出線在實驗臺“I/O地址”處分別由自鎖緊插孔引出。見圖2-15 圖2-15 I/O地址譯碼電路3、時鐘電路如圖2-16所示

18、,輸出1MHZ、2MHZ兩種信號,供定時器/計數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換器、串行接口實驗使用。 圖2-16 時鐘電路4、邏輯電平開關電路如圖2-17所示,實驗臺右方有8個開關K0-K7,開關撥到“1”位置時開關斷開,輸出高電平。撥到“0”位置時開關接通輸出低電平。電路中串接了保護電阻,接口電路不直接同+5V、GND相連,有效的防止因誤操作損壞集成電路現(xiàn)象。 圖2-17 邏輯電平開關電路 圖2-18 發(fā)光二極管及驅(qū)動電路5、LED顯示電路如圖2-18所示,實驗臺上設有8個發(fā)光二極管及相關驅(qū)動電路(輸入端L7L0,當輸入信號為“1”時發(fā)光,為“0”時滅。6、七段數(shù)碼管顯示電路實驗臺設有4個共陰極數(shù)碼管及驅(qū)動

19、電路,電路圖如圖2-19(圖中省去了S2、S3二位數(shù)碼管。段碼輸入端:a、b、c、d、e、f、g、dp,位碼輸入端:S0、S1、S2、S3。 圖2-19 數(shù)碼管顯示電路7、單脈沖電路如圖2-20所示,采用RS觸發(fā)器產(chǎn)生,實驗者每按一次開關即可以從兩個插座上分別輸出一個正脈沖及負脈沖,供“中斷”、“DMA”、“定時器/計數(shù)器”等實驗使用。 圖2-20 單脈沖電路圖 圖2-21 邏輯筆電路8、邏輯筆如圖2-21所示,當輸入端Ui接高電平時紅燈(H亮,接低電平時綠燈(L亮。有一脈沖時,黃燈亮一次,計數(shù)指示燈加1?？梢詼y試TTL電平和CMOS電平。9、繼電器及驅(qū)動電路圖2-22為直流繼電器及相應驅(qū)動電

20、路,當其開關量輸入端“Ik”輸入數(shù)字量“1”時,繼電器動作,常開觸點閉合紅色發(fā)光二極管點亮。輸入“0”時繼電器常開觸點斷開發(fā)光二極滅。 圖2-22 繼電器及驅(qū)動電路圖圖2-23 復位電路10、復位電路圖2-23為復位電路,實驗臺上有一復位電路,能在上電時,或按下復位開關RESET后,產(chǎn)生一個高電平和低電平兩路信號供實驗使用。11、步進電機驅(qū)動電路圖2-24為步進電機的驅(qū)動電路,實驗臺上使用的步進電機驅(qū)動方式為二相勵磁方式,BA、BB、BC、BD分別為四個線圈的驅(qū)動輸入端,輸入高電平時,相應線圈通電。 圖2-24 步進電機驅(qū)動電路12、接口集成電路實驗臺上有微機原理及接口實驗最常用接口電路芯片,

21、包括:可編程定時器/計數(shù)器(8254、可編程并行接口(8255、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC0832、 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC0809串行異步通信(8251、RAM存儲器(6264、中斷控制器(8259等,模塊芯片與CPU相連的引線除去片選(CS信號和每個實驗模塊特有信號外都已連好,與外圍電路連接的關鍵引腳在芯片周圍用“自鎖緊”插座和8芯排線插針引出,供實驗使用。13、邏輯門電路實驗臺上設有幾個邏輯門電路。包括“與門”、“或門”、“非門”、“觸發(fā)器”供實驗時選擇使用。為了方便實驗,實驗臺上設有跳線開關,分以下幾種:3.+5V或+12V電源插針:為減輕+5 V電源負載和各主要芯片的安全,及學生在學習中設置

22、故障。在各主要實驗電路附近都有相應的電源連接插針,當實驗需要該部分電路時,用短路子短接插針即可接通電源.對用不到的電路可將短路片拔掉確保芯片安全。實驗臺上有一個20芯雙排插座JX1,用于外接附加的鍵盤顯示實驗板和其它用戶開發(fā)的實驗板。JX1各引腳信號安排如下:2 4 6 8 10 12 14 16 18 20GND GND 1MHz A1 A0 IOW IOR +5V +5V RESET1 3 5 7 9 11 13 15 17 19CS=2B0H IRQ D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D026芯雙排插座各引腳如下2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

23、-12V GND MEMW DACK1A3 A5 A7 A9 A11 8M 1M CS=2B8H +12V1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25+12V +5V MEMR DRQ1 A2 A4 A6 A8 A10 32M 2M /RESET -12V實驗箱自備電源,安裝在實驗大板的下面,交流電源插座固定在實驗箱的后測板上,交流電源開關在實驗箱的右側(cè),交流電源開關自帶指示燈,當開關打開時指示燈亮。在實驗板右上角有一個直流電源開關,交流電源打開后再把直流開關撥到“開”的位置,直流+5V +12V 12V就加到實驗電路上。主要技術指標: 輸入電壓 AC 175265V輸出

24、電壓/電流+5V/2.5A +12V/0.5A -12V/0.5A輸出功率 25WJCS1、JCS2:同時連接12時,選擇其核心板方式為手動選擇,即拔動核心控制板開關SW2選擇是TPC-ZK實驗系統(tǒng)大板上面的核心控制板還是大板下面的核心控制板(實驗箱內(nèi)。同時連接23時,選擇其核心板方式為自動優(yōu)先極判斷,即只要TPC-ZK實驗系統(tǒng)大板上面核心區(qū)插入了核心控制板,就選擇該核心板,自動斷開大板下面(實驗箱內(nèi)的核心板。JCS3:選擇邏輯筆測試輸入信號是CMOS電平還是TTL電平。JCS4:8X8LED點陣工作模式:12短接時,工作于“非總線”模式。行信號、紅色列信號、綠色列信號經(jīng)過排線分別獨立連接到L

25、ED點陣的行、紅色列、綠色列上。23短接時,工作于“總線”模式。行信號、紅色列信號、綠色列信號經(jīng)過LED 總線D7D0和選擇信號分別寫入行寄存器、紅色列寄存器、綠色列寄存器上。SW1: TPC-ZK實驗系統(tǒng)直流電源開關,向上打開開關,向下關閉實驗系統(tǒng)電源。SW2: 大板上核心板工作方式為手動選擇時,選擇是實驗系統(tǒng)大板上面的核心板,還是大板下面(實驗箱內(nèi)的核心板。SW3:128X64字符圖形液晶工作模式是并行模式還串行模式。詳細見128*64字符圖形液晶資料說明。第三章 環(huán)境安裝及使用說明(HQFC集成開發(fā)環(huán)境適用于TPC系列教學實驗系統(tǒng)3.1 HQFC集成開發(fā)環(huán)境安裝1、點擊光盤HQFC集成開

26、發(fā)環(huán)境HQFC集成開發(fā)環(huán)境.EXE。如下圖 2、選擇軟件安裝路徑后,點擊“下一步”。如下圖 3、選擇自定實驗放置路徑,如果自定義實驗項目,需要修改或調(diào)整,請確認PC機操作系統(tǒng)是否安裝保護功能,如果安裝請將自定義實驗路徑設置在未保護區(qū),如果需要保護,在每次修改或添加自定義實驗項目時,請打開操作系統(tǒng)的保護后再操作。點擊“下一步”。如下圖 4、選擇需安裝的功能后,點擊“下一步”。如下圖 5、點擊“下一步”。如下圖 6、點擊“下一步”。如下圖 7、點擊“安裝”,便可安裝該軟件程序。如下圖8、點擊“完成”,該軟件全部安裝完。安裝完后會在程序組中生成“HQFC集成開發(fā)環(huán)境”。3.2 HQFC集成開發(fā)環(huán)境的

27、使用說明1、運行程序/“HQFC集成開發(fā)環(huán)境.EXE”,如下圖 2、自動檢測接口軟件自動檢測所安裝有的接口(包括PCI微機接口、USB微機接口、EX386嵌入微機接口,如果檢測到硬件顯示為綠色,否則為紅色。3、選擇接口類型選擇USB接口,進入USB微機接口開發(fā)環(huán)境。如下圖: 4、硬件檢測查找并選擇接口設備查找并可改變接口類型。如下圖: 5、實驗1、HQFC演示實驗點擊實驗/演示實驗,HQFC集成開發(fā)環(huán)境提供了部分參考實驗。如下圖: 演示實驗包括實驗的說明、原理圖、部分源程序、部分運行程序等。點擊窗口左邊實驗項目的子項,窗口右邊顯示相應內(nèi)容,非常方便用戶進行演示實驗。2、自定義實驗點擊實驗/自定

28、義實驗,如下圖: a、設置為了方便用管理和使用用戶自定義實驗項目,可以設備自定義實驗項目保存的路徑。如果用戶PC機安裝了保護系統(tǒng),為了時時修改和調(diào)整,可以該保存路徑設在保護系統(tǒng)未保護的區(qū)域。為了不讓其它用戶修改和調(diào)整用戶的自定義的實驗項目,可以將保存路徑設在保護系統(tǒng)的保護區(qū)域。說明: 自定義實驗路徑為HQFC集成開發(fā)環(huán)境下所有接口類型的共用路徑,修改過該路徑后,軟件將不能顯示以前所設有自定義實驗項目。b、添加自定義實驗項目點擊“自定義實驗”下的“添加自定義實驗”,彈出添加窗口。如下圖: 點擊右側(cè)的瀏覽選擇編輯好的相應的文件,點擊“確定”添加自定義實驗項目,添加完成,在左側(cè)HQFC演示實驗下方將

29、會出添加好的自定義項目。方便用戶教學使用。c、編輯自定義實驗項目在窗口左邊選中需要編輯的自定義實驗項目,點擊菜單中的自定義編輯自定義實驗或者單擊鼠標右鍵選擇彈出的菜單中的編輯自定義實驗項目。修改和調(diào)整實驗項目中的文件。提示:直接修改自定義實驗保存路徑中的自定義項目中的文件內(nèi)容時,請不要改變文件名,軟件對文件名有一定的規(guī)則,否則軟件將不能顯示自定義項目中的子項目。顯示路徑為設置的自定義保存路徑中的文件。刪除子項目更改文件d、刪除自定義實驗項目在窗口左邊選中需要刪除的自定義實驗項目,點擊菜單中的自定義刪除自定義實驗或者單擊鼠標右鍵選擇彈出的菜單中的刪除自定義實驗項目。彈出提示是否刪除窗口,如果需刪

30、除,選擇是。6、用戶程序的編輯和編譯HQFC集成開發(fā)環(huán)境軟件支持匯編程序(.asm文件類型的程序開發(fā)。除了一般的編輯功能外,還有語法錯誤提示等功能。用戶編輯好程序并保存后,即可方便地進行編譯。1.新建一個源程序在當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“文件”菜單,菜單下拉后選擇“新建”,或是在工具欄中單擊“新建”快捷按鈕,會出現(xiàn)源程序編輯窗口,建議用“另存為”為文件取名保存后,就新建一個“.asm”文件。2.打開一個源程序當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“文件”菜單,菜單下拉后選擇“打開”,或是在工具欄中單擊“打開”,會彈出“打開”文件選擇窗口,“打開”窗口如圖所示: 打開一個源程序在窗口中“文件類型”

31、下拉菜單中選擇“ASM文檔(*.asm一項,程序即顯示當前目錄下所有的asm文檔,單擊要選擇的文件,選中的文件名會顯示在“文件名”中,單擊“打開”則打開當前選中的文檔顯示在文檔顯示區(qū)域。點擊“取消”則取消新建源文件操作。3.編輯源程序本軟件提供了基本的編輯功能,并實現(xiàn)了實時的語法高亮,各項操作說明如下:撤消當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“撤消”,或是在工具欄中單擊“撤消”,即可撤消上一步剪切或粘貼操作。剪切當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“剪切”,或是在工具欄中單擊“剪切”,即可將文檔顯示區(qū)域中選中的內(nèi)容剪切到剪貼板。復制當前運行環(huán)境下,選

32、擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“復制”,或是在工具欄中單擊“復制”,即可將文檔顯示區(qū)域中選中的內(nèi)容復制到剪貼板。粘貼當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“粘貼”,或是在工具欄中單擊“粘貼”,即可將剪貼板中當前內(nèi)容粘貼到文檔顯示區(qū)域光標所在處。全選當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“全選”,即可將文檔區(qū)域中所有內(nèi)容選中。查找當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“查找”,彈出查找對話框如圖所示: 查找在查找內(nèi)容一欄中輸入需要查找的內(nèi)容,可選擇“區(qū)分大小寫”的查找方式,單擊“查找下一個”程序則在文檔顯示區(qū)域中搜索與查找內(nèi)容

33、匹配的字符串,找到第一個后則高亮顯示,用戶點擊查找下一個則繼續(xù)搜索下一個匹配字符串,點擊“取消”退出查找操作。替換當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“編輯”菜單,菜單下拉后選擇“替換”,彈出替換對話框如圖所示: 在查找內(nèi)容一欄中輸入需要查找的內(nèi)容,可選擇“全字匹配”與“區(qū)分大小寫”的查找方式,在替換為一欄中輸入需要替換的內(nèi)容,單擊“查找下一個”程序則在文檔顯示區(qū)域中搜索與查找內(nèi)容匹配的字符串,找到第一個后則高亮顯示,用戶可單擊“替換”將匹配的字符串替換,也可單擊“全部替換”將當前文檔顯示區(qū)域中所有與查找內(nèi)容匹配的字符串全部替換。單擊“查找下一個”則繼續(xù)搜索下一個匹配字符串。也可單擊“取消”退出查找

34、操作。4.保存源程序當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“文件”菜單,菜單下拉后選擇“保存”,如果是無標題文檔,用戶需在提示下輸入文檔的名稱及選擇保存的路徑,單擊確定后保存;否則程序自動保存當前文檔顯示區(qū)域中顯示的文檔。或者選擇菜單欄中的“文件”菜單,菜單下拉后選擇“另存為”,并在提示下輸入文檔的名稱及選擇保存的路徑,單擊確定后保存。7、編譯源程序編譯(編譯在當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“ASM文件編譯”菜單,選擇編譯選項則程序?qū)Ξ斍癆SM源文件進行編譯,編譯調(diào)試窗口中輸出匯編的結(jié)果,若程序匯編有錯,則詳細報告錯誤信息。雙擊輸出錯誤,集成開發(fā)環(huán)境會自動將錯誤所在行代碼顯示。構建(匯編+鏈接在當前運

35、行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“ASM文件編譯”菜單,選擇匯編+鏈接選項則程序?qū)Ξ斍癆SM源文件進行匯編與鏈接,編譯調(diào)試窗口中輸出匯編與鏈接的結(jié)果,若程序匯編或鏈接有錯,則詳細報告錯誤信息。雙擊輸出錯誤,集成開發(fā)環(huán)境會自動將錯誤所在行代碼顯示。重構運行(匯編+鏈接+執(zhí)行在當前運行環(huán)境下,選擇菜單欄中的“ASM文件編譯”菜單,選擇匯編+鏈接+執(zhí)行選項則程序?qū)Ξ斍癆SM源文件執(zhí)行,程序自動運行。8、用戶程序的調(diào)試和運行1.ASM程序的調(diào)試寄存器窗口在當前運行環(huán)境下,寄存器窗口中顯示主要的寄存器名稱及其在當前程序中的對應值,若值為紅色,即表示當前寄存器的值。調(diào)試時,單步執(zhí)行,寄存器會隨每次單步運行改變其輸

36、出值,同樣以紅色顯示。開始調(diào)試編譯和鏈接成功之后,在“ASM文件調(diào)試”菜單中,選擇“開始調(diào)試”,然也可以在工具欄中選擇“開始調(diào)試”。即可開始進行程序的調(diào)試。設置/清除斷點在ASM的調(diào)試狀態(tài)下,對程序代碼所在某一行前最左邊的灰色列條單擊鼠標,即對此行前設置了斷點,如果清除斷點,只需再在此行前的灰色列條上的斷點單擊鼠標,此斷點標記將 被清除。箭頭所指的行為當前單步執(zhí)行到的所在行。設置/清除斷點如圖所示:執(zhí)行所在行 反匯編號窗口斷點連續(xù)運行在ASM的調(diào)試狀態(tài)下,選擇“ASM文件調(diào)試”菜單欄中的“連續(xù)運行”菜單或F5,則程序連續(xù)運行,直至碰到斷點或程序運行結(jié)束。單步在ASM的調(diào)試狀態(tài)下,選擇“ASM文

37、件調(diào)試”菜單欄中的“單步執(zhí)行”菜單或F11,則程序往后運行一條語句。退出調(diào)試在ASM的調(diào)試狀態(tài)下,選擇“ASM文件調(diào)試”菜單欄中的“結(jié)束調(diào)試”菜單或F8,程序則退出ASM的調(diào)試狀態(tài)。命令調(diào)試集成開發(fā)環(huán)境可以進行命令的調(diào)試,如圖:顯示區(qū) 調(diào)試指令與debug稍有區(qū)別,具體調(diào)試命令如下:bochs提供了強大的命令行調(diào)試功能,本集成開發(fā)環(huán)境在其之上包裝了一個簡便易用的圖形界面。如果這個界面不能滿足您的要求,還可以使用命令欄直接輸入調(diào)試命令與bochs交互。所有調(diào)試命令bochs都提供了簡要的用法說明,輸入“help”(不帶引號可查看可用的命令, help 'cmd'(帶引號可查看命令

38、cmd相關的幫助。下面是一些常用的命令說明及示例:1.反匯編 (u用法:u /count start end反匯編給定的線性地址,可選參數(shù)'count'是反匯編指令的條數(shù)例:u 反匯編當前 cs:ip 所指向的指令u /10 從當前 cs:ip 所指向的指令起,反匯編10條指令u /12 0xfeff 反匯編線性地址 0xfeff 處開始的12條指令2.查看內(nèi)存 (x用法:x /nuf addr查看線性地址'addr'處的內(nèi)存內(nèi)容nuf 由需要顯示的值個數(shù)和格式標識xduot cbhw m組成,未指明用何種格式的情況下將使用上一次的格式。x: 十六進制 d: 十

39、進制 u: 無符號 o: 八進制 t: 二進制 c: 字符b: 字節(jié)h: 半字w: 字(四字節(jié)m: 使用memory dump模式例:x /10wx 0x234 以十六進制輸出位于線性地址 0x234 處的 10 個雙字 x /10bc 0x234 以字符形式輸出位于線性地址 0x234 處的 10 個字節(jié)x /h 0x234 以十六進制輸出線性地址 0x234 處的 1 個字3.查看寄存器 (info reg用法:info reg查看CPU整數(shù)寄存器的內(nèi)容4.修改寄存器 (r用法:r reg = expressionreg 為通用寄存器expression 為算術表達式例:r eax = 0

40、x12345678 對 eax 賦值 0x12345678r ax = 0x1234 對 ax 賦值 0x1234r al = 0x12 + 1 對 al 賦值 0x135.下斷點 (lb用法:lb addr下線性地址斷點例:lb 0xfeff 在 0xfeff 下線性地址斷點,0f00:eff 所處線性地址就是 0xfeff 6.查看斷點情況 (info b用法:info b7.刪斷點 (del n用法:del n刪除第 n 號斷點例:del 2 刪除 2 號斷點,斷點編號可通過前一個命令查看8.連續(xù)運行 (c用法:c在未遇到斷點或是 watchpoint 時將連續(xù)運行9.單步 (n 和 s

41、用法:n執(zhí)行當前指令,并停在緊接著的下一條指令。如果當前指令是 call、ret,則相當于 Step Over。s count執(zhí)行 count 條指令10.退出 (q用法:q2.C語言程序的調(diào)試大多數(shù)實驗所用的程序需要用到配套的Visual Studio生成的靜態(tài)鏈接庫(.lib或動態(tài)鏈接庫(.dll文件,因此本軟件采用了Visual C+的調(diào)試系統(tǒng)。由于版權問題,本軟件沒有提供Visual C+的編譯和調(diào)試器,需要用戶自己安裝。3.2 HQFC集成開發(fā)環(huán)境下VC程序的使用說明一、介紹使用本套VC實驗程序時,請用戶注意以下幾點實驗要求,以便順利完成實驗:ApiEx.dll、dll.dll、Ap

42、iExusb.h、ApiExusb.lib均為本套VC程序用到的資源。1.在HQFC集成開環(huán)境中VC程序不需要指定所用函數(shù)的路徑,直接申明后使用.2.如果在HQFC集成開環(huán)境中VC程序申明函數(shù)時,指定了路徑,請將所使用的文件放在指定路徑的目錄中,才能編譯成功。如: #include "ApiExusb.h"把二個文件放在同VC程序同一個目錄中.新增加了三個函數(shù):APIEXDLL_API bool PortWriteEx(WORD address, BYTE data, BYTE nBytesToWrite, BYTE Delay; APIEXDLL_API bool Por

43、tReadEx(WORD address, BYTE buffer, BYTE nBytesToRead,BYTEnDelay; APIEXDLL_API bool Read0809(WORD address, BYTE buffer, BYTE nBytesToRead, BYTE nDelay; 其中,address: 是讀寫的地址data: 是將要寫入的字節(jié)數(shù)組buffer: 是保存讀取到的數(shù)據(jù)緩沖nBytesToWrite: 是要寫的字節(jié)數(shù)nBytesToRead: 是要讀的字節(jié)數(shù)nDelay: 是通過軟件延時的因子二、函數(shù)簡介1、基本輸入輸出-基本輸入輸出函數(shù)簡介1、Startup(

44、;語法:BOOL Startup(功能描述:查詢PC機的微機接口實驗裝置是否可用,如果可用則打開。參數(shù):無返回值:如果設備存在并且可用,則返回True,否則返回False備注:應用程序在對板卡做任何操作之前必須調(diào)用該函數(shù),應用程序結(jié)束時必須使用 Cleanup函數(shù)關閉該設備。2、void Cleanup(;語法:void Cleanup(功能描述:關閉設備。參數(shù):無返回值:無備注:應用程序結(jié)束時必須使用Cleanup函數(shù)關閉該設備。它和Startup成對使用。3、PortReadByte;語法:BOOL PortReadByte(DWORD address, BYTE *pdata;功能描述:

45、讀該板卡某個的IO端口值。參數(shù):address:指明要讀的IO端口地址pdata: 該函數(shù)執(zhí)行完后,address所指明的端口值被填入該地址返回值:如果讀成功,則返回True,否則返回False備注:應用程序使用該函數(shù)前必須先調(diào)用Startup函數(shù)。例子:BYTE data;DWORD address = 0x283;if (!Startup(/ERROR .出錯處理if(!PortReadByte(address,&data/ERROR . 出錯處理/SUCCESS .成功,此時data里存放地址為address的IO端口的值4、PortWriteByte;語法:BOOL PortW

46、riteByte(DWORD address, BYTE data;功能描述:將給定值寫入該板卡所指明的IO端口。參數(shù):address:指明要寫的硬件IO端口地址data: 該函數(shù)執(zhí)行完后,data將被寫入address所指明的IO端口返回值:如果讀成功,則返回True,否則返回False備注:應用程序使用該函數(shù)前必須先調(diào)用Startup。例子:BYTE data;DWORD address = 0x283;if (!Startup(/ERROR .出錯處理if(!PortReadByte(address,&data/ERROR .出錯處理/SUCCESS .此時已經(jīng)將值data寫入a

47、ddress所指明的IO端口2、中斷-中斷函數(shù)簡介1、EnableIntr;語法:BOOL EnableIntr(;功能描述:將微機實驗裝置的中斷輸入設為有效,執(zhí)行此函數(shù)后,將接受微機實驗裝置上的中斷請求,然后根據(jù)該請求申請一個PCI中斷。參數(shù):無返回值:如果成功,則返回True,否則返回False備注:應用程序在調(diào)用該函數(shù)之前,必須先調(diào)用Startup函數(shù)。2、DisableIntr;語法:BOOL DisableIntr(;功能描述:將微機實驗裝置的中斷輸入設為無效,執(zhí)行此函數(shù)后,將不響應微機實驗裝置上的中斷請求參數(shù):無返回值:如果成功,則返回True,否則返回False備注:應用程序在調(diào)

48、用該函數(shù)之前,必須先調(diào)用Startup函數(shù)。3、RegisterLocalISR;語法:BOOL RegisterLocalISR (ISR_ROUTINE pfuncISR,data;功能描述:注冊中斷服務程序,當微機實驗箱上的中斷輸入有效時,且實驗箱上的中斷 輸入使能,程序?qū)?zhí)行該中斷服務程序。參數(shù):pfuncISR:該參數(shù)即為中斷服務函數(shù)名返回值:如果成功,則返回True,否則返回False參數(shù):data:該參數(shù)即為中斷號備注:應用程序在調(diào)用該函數(shù)之前,必須先調(diào)用Startup函數(shù)。3、DMA函數(shù)簡介1、Write8237語法:bool Write8237(WORD address,B

49、YTE data;功能描述:寫USB核心板上8237的某個端口。參數(shù): address: 指明要寫的8237的端口地址Data: 該函數(shù)執(zhí)行完后,data將被寫入address所指明的8237端口。返回值: 如果寫成功,返回True,否則返回False。備注:使用該函數(shù)前必須先調(diào)用 Startup函數(shù)。2、Read8237語法:bool Read8237(WORD address,BYTE* pdata;功能描述:讀USB核心板上8237的某個端口。參數(shù): address: 指明要讀的8237的端口地址pdata: 該函數(shù)執(zhí)行完后,address所指明的8237端口值被填入該地址。 返回值:

50、如果寫成功,返回True,否則返回False。備注:使用該函數(shù)前必須先調(diào)用 Startup函數(shù)。4、存儲器讀寫-設備存儲器讀寫函數(shù)簡介1、MemReadByte;語法:BOOL MemReadByte(DWORD address, BYTE *pdata;功能描述:讀該板卡某個映射的存儲器地址的值。參數(shù):address:指明要讀的存儲器地址pdata: 該函數(shù)執(zhí)行完后,address所指明的存儲器地址的值被填入該地址返回值:如果讀成功,則返回True,否則返回False備注:應用程序使用該函數(shù)前必須先調(diào)用Startup函數(shù)。例子:BYTE data;DWORD address = 0x283;

51、if (!Startup(/ERROR .出錯處理if(!MemReadByte(address,&data/ERROR . 出錯處理/SUCCESS .成功,此時data里存放地址為address的存儲器地址的值2、MemWriteByte;語法:BOOL MemWriteByte(DWORD address, BYTE data;功能描述:將給定值寫入該板卡所指明的存儲器地址的值。參數(shù):address:指明要寫的硬件存儲器地址data: 該函數(shù)執(zhí)行完后,data將被寫入address所指明的存儲器地址返回值:如果讀成功,則返回True,否則返回False備注:應用程序使用該函數(shù)前必

52、須先調(diào)用Startup。例子:BYTE data;DWORD address = 0x283;if (!Startup(/ERROR .出錯處理if(!MemReadByte(address,&data/ERROR .出錯處理/SUCCESS .此時已經(jīng)將值data寫入address所指明的存儲器地址C語言程序的調(diào)試大多數(shù)實驗所用的程序需要用到配套的VisualStudio生成的靜態(tài)鏈接庫(.lib或動態(tài)鏈接庫(.dll文件,因此本軟件采用了Visual C+的系統(tǒng)。由于版權問題,本軟件沒有提供Visual C+的調(diào)試器,需要用戶自己安裝。9.常見問題提示:該實驗臺為USB接口,在實驗

53、中需要頻煩接觸實驗臺。因為人體帶電和其它原因,容易造成通信干擾,使其設備通信中斷。出現(xiàn)如下現(xiàn)象。出現(xiàn)該現(xiàn)象時請按USB 接口核心小板上的復位按鍵或關閉大板電源再重新打開。使硬件通信復位后,再繼續(xù)實驗。 第四章 基本實驗一、幾點約定:1、實驗電路介紹中凡不加“利用通用插座”說明的均為實驗臺上已固定電路。實驗一 I/O地址譯碼一、實驗目的掌握I/O地址譯碼電路的工作原理。二、實驗原理和內(nèi)容1、實驗電路如圖1-1所示,其中74LS74為D觸發(fā)器,可直接使用實驗臺上數(shù)字電路實驗區(qū)的D觸發(fā)器,74LS138為地址譯碼器。譯碼輸出端Y0Y7在實驗臺上“I/O地址“輸出端引出,每個輸出端包含8個地址,Y0:

54、280H287H,Y1:288H28FH, 當CPU執(zhí)行I/O指令且地址在280H2BFH范圍內(nèi),譯碼器選中,必有一根譯碼線輸出負脈沖。例如:執(zhí)行下面兩條指令MOV DX,2A0HOUT DX,AL(或IN AL,DXY4輸出一個負脈沖,執(zhí)行下面兩條指令MOV DX,2A8HOUT DX,AL(或IN AL,DXY5輸出一個負脈沖。 A3A4A5A6A7A8A9AENIOWIOR圖4-1-1利用這個負脈沖控制L7閃爍發(fā)光(亮、滅、亮、滅、,時間間隔通過軟件延時實現(xiàn)。2、接線: Y4/IO地址 接 CLK/D觸發(fā)器Y5/IO地址 接 CD/D觸發(fā)器D/D觸發(fā)器 接 SD/D角發(fā)器 接 +5VQ/

55、D觸發(fā)器 接 邏輯筆三、編程提示1、實驗電路中D觸發(fā)器CLK端輸入脈沖時,上升沿使Q端輸出高電平L7發(fā)光,CD端加低電平L7滅。實驗二 簡單并行接口一、實驗目的掌握簡單并行接口的工作原理及使用方法。二、實驗原理和內(nèi)容1、按下面圖4-2-1簡單并行輸出接口電路圖連接線路(74LS273插通用插座,74LS32用實驗臺上的“或門”。74LS273為八D觸發(fā)器,8個D輸入端分別接數(shù)據(jù)總線D0D7,8個Q輸出端接LED顯示電路L0L7。2、編程從鍵盤輸入一個字符或數(shù)字,將其ASC碼通過這個輸出接口輸出,根據(jù)8個發(fā)光二極管發(fā)光情況驗證正確性。3、按下面圖4-2-2簡單并行輸入接口電路圖連接電路(74LS244插通用插座,74LS32用實驗臺上的“或門”。74LS244為八緩沖器,8個數(shù)據(jù)輸入端分別接邏輯電平開關輸出K0K7, 8個數(shù)據(jù)輸出端